项目七自然风压及测定

1、项目七 自然风压及测定 任务1测算矿井的自然风压 能力目标： 会测算矿井的自然风压。知识目标： 1、能概述和解释自然风压的形成及特性； 2、能陈述和解释自然风压的特性和对机械通风的影响； 3、能概述和解释自然风压的控制和利用方法。项目目标项目七 自然风压及测定一、自然风压的形成及特性一、自然风压的形成及特性（一）自然风压形成（一）自然风压形成现象：风流方向变化； 井下风量大小变化。原因：由于空气温度与井筒围岩温度存在差异，空气与围岩进行热交换，造成进风井筒与回风井筒、井筒中心一带与井壁附近空气存在温度差，气温低处的空气密度比气温高处的空气密度大，使得不同地方的相同高度空气柱重量不等，从而使风流

2、发生流动，形成了自然通风现象。 图7-1把矿井进风测与回风侧空气柱的重量差称为矿井的自然风压H自。 简化计算公式： 自（均进均回）g，Pa 例例4-14-1 如图7-1所示的自然通风矿井，测得0=1.3，1=1.26，2=1.16，3=1.14，4=1.15，5=1.3kg/m3，Z01=45m，Z12=100m，Z34=65m，Z45=80m，试求该矿井的自然风压，并判断其风流方向。 图7-1解解：假设风流方向由0-1-2井筒进入，由3-4-5井筒排出。计算各测段的空气平均空气密度： kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3计算进、出风井两侧空气柱的平均密度： kg/m3 kg/m32

3、8. 1226. 13 . 12100121. 1216. 126. 122112145. 1215. 114. 124334225. 123 . 115. 12544523. 11004521. 110028. 145120112120101ZZZZ均进189. 18065225. 180145. 165453445453434ZZZZ均回 则则H H自自 Pa求得的求得的H H自自为正值，说明风流方向与假设方向一致，从为正值，说明风流方向与假设方向一致，从0-1-20-1-2井筒进入，由井筒进入，由3-4-53-4-5井筒流出。井筒流出。32.5814581. 9189. 123. 1(）

4、（）均回均进gZ（二）自然风压的特性（二）自然风压的特性1.形成矿井自然风压的主要原因是矿井进、出风井两侧的空气柱重量差。不论有无机械通风，只要矿井进、出风井两侧存在空气柱重量差，就一定存在自然风压。2.矿井自然风压的大小和方向，取决于矿井进、出风两侧空气柱的重量差的大小和方向。这个重量差，又受进、出风井两侧的空气柱的密度和高度影响，而空气柱的密度取决于大气压力、空气温度和湿度。由于自然风压受上述因素的影响，所以自然风压的大小和方向会随季节变化，甚至昼夜之间也可能发生变化，单独用自然风压通风是不可靠的。因此规程规定，每一个生产矿井必须采用机械通风。3.矿井自然风压与井深成正比；矿井自然风压与空

5、气柱的密度成正比。因而与矿井空气大气压力成正比，与温度成反比。地面气温对自然风压的影响比较显著。地面气温与矿区地形、开拓方式、井深以及是否机械通风有关。一般来说，由于矿井出风侧气温常年变化不大，而浅井进风侧气温受地面气温变化影响较大，深井进风流气温受地面气温变化的影响较小，所以矿井进、出风井井口的标高差越大，矿井越浅，矿井自然风压受地面气温变化的影响也越大，一年之内不但大小会变化，甚至方向也会发生变化；反之，深井自然风压一年之内大小虽有变化，但一般没有方向上的变化。4.主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定的影响。因为矿井主通风机的工作决定了矿井风流的主要流向，风流长期与围岩进行热交换，

6、在进风井周围形成了冷却带，此时即使风机停转或通风系统改变，进、回风井筒之间仍然会存在气温差，从而仍在一段时间之内有自然风压起作用，有时甚至会干扰主要通风机的正常工作，这在建井时期表现尤为明显，需要引起注意。二、自然风压的控制和利用二、自然风压的控制和利用（一）对自然风压的控制在深井中自然风压一般常年都帮助主要通风机通风，只是在季节改变时其大小会发生变化，可能影响矿井风量。但在某些深度不大的矿井中，夏季自然风压可能阻碍主要通风机的通风，甚至会使小风压风机通风的矿井局部地点风流反向。这在矿井通风管理工作中应予重视，尤其在山区多井筒通风的高瓦斯矿井中应特别注意，以免造成风量不足或局部井巷风流反向酿成

7、事故。 （二）自然风压的利用（二）自然风压的利用1、设计和建立合理的矿井通风系统2.人工调节进、出风侧的气温差 3.降低井巷风阻4.消灭独井通风 5.注意自然风压在非常时期对矿井通风的作用二、自然风压的测定二、自然风压的测定生产矿井自然风压的测定方法有两种：直接测定法和间接测定法。1.直接测定法2.间接测定法 以抽出式通风矿井为例 图图7-2 7-2 用通风机房中的压差计用通风机房中的压差计测自然风压测自然风压图图7-3 7-3 自然风压的间接测定法自然风压的间接测定法7-1 矿井自然风压是如何产生的？两井筒深度相同时有无自然风压？机械通风矿井中有无自然风压？7-2 影响自然风压的大小和方向的因素有哪些？能否用人为的方法产生或增加自然风压？7-3 机械通风的矿井如何对自然风压加以控制和利用？7-4 自然